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オペレーティングシステムとは?簡単に

OSの仕組み

オペレーティングシステムとは?

パソコンはCPUやメモリ、HDDなどのハードウエアだけを揃えても動きません。

パソコンを動かすにはソフトウエアが必要です。その基本的なソフトウエアがOS(オペレーティングシステム)です。

windows 10、Androidなどがオペレーティングシステムです」。

オペレーティングシステムはパソコンをキチンと動かすためのシステムです。ネットブラウザや表計算ソフトウエアなどのように人が作業するためのソフトウエアではありません。

分かりやすく生き物で考えてみます。

生き物は心臓や肺、血液等のハードウエアを用意しても動きません。「体を生かす」ためにはそれらを連携して動かす仕組みが必要です。これは脳幹と呼ばれる脳の部分が臓器などを連携させて呼吸や血液循環、代謝などの生命維持機能を動かしています。この脳幹の機能がパソコンでいうOSにあたると考えるとイメージしやすいでしょう。

OSの役割とは?

オペレーティングシステムはCPUやメモリ、HDDなどのハードウエアの挙動を制御し、連携させています。

よくあるブラウザやWordなどのアプリケーションはOS上で動いています。

OSの階層図

システムの階層図

パソコン上では複数のプログラムが動いています。OSはこれらのプログラムが滞りなく、きちんと動くように制御しています。

例えば

  • CPUの計算はどんな順番でやらせるか?
  • 各プログラムが使用するメモリ容量はどのくらい割り振るか?(計算問題や結果を保存するのにメモリを使うため)
  • 計算結果などを画面に表示させる

などがあります。

特にオペレーティングシステムの中枢となる部分を「カーネル」と呼びます。ユーザーのマウスなどの入力を受けたアプリケーションからの入出力を受け取り、それをハードウエアに処理させる機能があります。OSの中核となるプログラムであるため、パソコンの電源ON後、最初に起動されるプログラムの一つです。

OSの機能

OSの機能はPCの裏方業務です。

代表的なOSは

  1. Windows
  2. Mac OS
  3. Linux

があります。これらのOSをそれぞれ使ったことがあるとOSの違いから機能の違いが分かるかもしれません。

  1. GUI(グラフィカルインターフェース):ユーザー視点では最もわかりやすい部分です。いわゆるデスクトップといわれる部分です。各種プログラムを動かしたり、ファイルの移動、設定などを視覚的に表示しています。CUIは画像などの視覚的な情報はなく、コマンドを打ち込んでパソコンを動かすユーザーインターフェースです。
  2. ネットワーク:TCP/IPなどを使ってインターネット接続を提供します
  3. ファイル管理:データをHDDから読み取ったり、書き込んだりする機能です。ファイルアクセスの権限を設定したり、更新日付などファイルステータスの管理なども行います。
  4. CPU管理、プロセス管理:効率的なCPUの動かし方を提供します。複数のプログラムが同時に動かせるのはこの機能のおかげです。
  5. メモリ管理:一つのプログラムがメモリの全容量を占有することがないように管理します。PCを動かすのに絶対必要なプログラム用にメモリを確保したりするので、たくさんプログラムを起動してもPCが停止しません。

その他にもたくさんの機能があります。

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